автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Модели и методы расчета раскроя рулона с дефектными точками и их реализация в АСУ ТПП

РГ6 од

" I i--.il , л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ГРИГОРЧУК Татьяна Ивановна

МОДЕЛИ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА РАСКРОЯ РУЛОНА С ДЕФЕКТНЫМИ ТОЧКАМИ И ИХ РЕАЛИЗАЦИЯ В АСУ ТПП

05.13.06 — Автоматизированные системы управления

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа 1993

Работа выполнена на кафедре вычислительной математики и кибернетики Уфимского государственного авиационного технического университета.

Научный руководитель — доктор технических наук,

профессор МУХАЧЕВА Э. А., Официальные оппоненты — доктор физико-математических

наук, профессор СПИВАК С. И. кандидат технических наук, доцент БАБАК С. Ф.

Ведущая организация — Производственное объединение «Уралхиммаш» (г. Екатеринбург).

Защита состоится « » тдд.ч Г- в_^1_часов

на заседании специализированного совета К-063.17.03 в Уфимском государственном авиационном техническом университете по адресу: 450000, Уфа-центр, ул. К.Маркса, 12.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Уфимского государственного авиационного технического университета.

Автореферат разослан « ^^ ->-> __1993 г.

Отзывы на автореферат, заверенные гербовой печатью, просим высылать по указанному адресу на имя ученого секретаря специализированного совета К-063.17.03 Васильева В. И.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор технических наук,

профессор В. И. Васильев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Проблема ресурсосбережении стрит в ряду первоочередных задач современной экономики. Вопросы экономии промышленных- материалов путем разработки и внедрения безотходных и малоотходных технологий составляют одну ид центральных проблем современности. Снижение материалоемкости изделий может бы1ь достигнуто, в частности, при использовании рациональных планов раскроя рулонного, листового и профильного материала на этапе раскройно - заготовительного производства.

Современные предприятия осуществляют раскрой материала в больших количествах. При этом отхода часто составляют 30 Ж и более. Необходимость переработки огромного объема информации, применение новых способов и средств резки материалов, использование станков с ЧПУ стаЕит перед технологами - проектировщиками новые задачи и требует новых подходов к их решению . Рост трудоемкости и сложности процёсса технологической подготовки раскроя ( ТПР ) и очевидная эффективность использования рациональных способов и планов раскроя придают вопросу автоматизации в этой сфере особую актуальность. Автоматизированная технологической подготовки раскроя призвана повысить качество раскройных планов, сократить сроки их разработки, заменить нетворческую деятельность человека работой ЭВМ.

Говоря об оптимизации процесса технологической подготовки производства ( ТПП ), прежде всего имеют .в виду автоматизацию определенных, выполняемых технологом функций. Это определение оптимальной формы и размеров заготовок, проектирование рационального плана раскроя, расчет рациональной смеси и количества материала на заказ, материальных и трудовых нормативов. Элемента, связанные с технологической подготовкой, создают информативную

основу для решения организационных задач и задач управления, в наибольшей степени определяя возможность принятия эффективных решений в процессе функционирования -раскройно - зйготовител? чого производства,

В большинстве существующих на данный момент автоматизированных системах управления технологическими процессами ( АСУ ТП ) обеспечена автоматизация поисковых, графических и расчетных работ. Алгоритмы построения оптамального раскроя в них либо отсутствуют, либо имитируют действия технолога при ручном проектировании. Включение в такие АСУ эффективных оптимизационных модулей несет в сабе резерв економий материалов и труда технологов. Особенно актуально оно в условиях- серийного и массового выпуска изделий, где даже небольшое повышение коэффициента использования материала ( КШ ) влечет значительную йкфношпо его за счет многократного применения способов раскроя.

В работе исследуются задачи прямолинейного серийного раскроя. Прямолинейным считают способ раифоя, который можно реализовать сквозными речами, параллельными кромкам раскраиваемого материала. Такой способ является универсальным в том смысле, что его можно реализовать практически на .любом оборудовании, в том числе, на широко распространенных гильотинных ножницах, пилах, фрезах и т.д. Актуальность работы обусловлена большой долей прямоугольных заготовок в общей массе . выкраиваемых деталей и перспективностью использования рациональных способов и планов раскроя. Часто получение фигурных деталей также связано с прямоугольным раскроем.

Среди широкого круга раскройных проблем задача. гильотинного раскроя материала с дефектами в условиях серийного производстве выделяется своей малоизученностью как в общетеоретическом плане, так и в плане создания эффективного программного обеспечения.Это в равной степени относится как к задаче линейного,•так и прямоуголь-

з ; , .

ного раскроя. Наличие случайных дефектов на материале делает неприемлем»! использование постоянных карт раскроя и предъявляет особые требования «¡гибкости автоматизированной системы технологической подготовки раскроя.

Эти! мотивируется цель диссертационной работ» - исследование и разработка эффективных методов расчета прямоугольного раскроя рулонного материала с дефекта!«! в условиях серийного производства, создание новых математических моделей задач, возникающих при эта., разработка на этой базе программного обеспечешш' и включение его в автоматизированные системы управления.

Исследования , велись по программе "Авиационная .технология" Минвуза СССР в рамках ' хоздоговорных робот ( гос. регистрация N 01830077229 ) на кафедре вычислительной математики и кибернетики Уфимского государственного авиациошюго технического университета.

Методы.исследования базируются на теории и численных методах математического программирования. Использованы пршщкнн модульного и структурного программирования, методы и средства организации пакетов прикладных программ (• ППП ), проведения и обработки результатов машинного эксперимента.

Научная новизна работы заключается в следующей:

- предложено решение .задачи раскроя рулошгого материала с дефектами ггуте!.: декомпозиции;

- разработаны математические модели задач : раскроя рулонного материала на ленты, на полосы; генерирования обобщающих раскроев; размещения остатков в ' рулоне с учетом дефектов; размещения заготовок .в лента с обходом дефектов;

- определены условия применимости предлокзшшх в работе алгоритмов,связывающие размерность задачи и еозгог-.ности применяемой рнчислительноЯ техники.

Предлокенн и реалазовэин алгоритм!) решения

- задачи раскроя рулонного материала на ленты и полосы;

- задачи размещения остатков мезду лентами с учетом дефектов;

- задачи генерировать обобщающих раскрбев;.

- задачи размещения заготовок в ленте с обходом дефектов. .Практическая ценность■диссертационной работы состоит в разработке гибкого программного обеспечения ' ( Щ1 "ИШ)" ) для решения задач раскроя рулонного материала с дефектами. Программы ППП "ЯТЮ" осуществляют расчет оптимальных ( рациональных } планов раскроя рулонного материала, имеющего дефекты, и листов с немерной длиной ш прямоугольные заготовки, профильного материала с дефектами. Предложена мэтоддаа выбора алгоритмов расчета в зависимости от характеристик исходешх данных и реальных производственных условий. ППП "ШЫ)" может . использоваться автономно ив. качестве оптимизационного модуля АСУ ТПР в„различных отраслях промышленности

с массовым, крупносерийным и серийным характером производства.

Промышленное внедрение. 1ШП "ЯЩ>" внедрен на Уфимском заводе рез1шовцх и технических изделий. ■ Подтвержденный документально ожидаемый ок тонический эффект составил двести тысяч рублей в год { в ценах 1991 года ).

На защиту выносится

- математическая модель задачи раскроя рулонного материала с дефектными точками в условиях серийного производства, учитывающая специфику технологической подготовки раскроя материала с точечными дефектами в услоьиях серийного производства;

- метод условной оптимизации для решения этой ■ задач! базирующийся на ее декомпозиции;

- математические модели задач расчета оптимальны; (рациональных ) планов раскроя рулонов на продольные ленты размещения остатков мевду лентами с учетом дефектов; задач генерирования обобщающих раскроев; размещения заготовок в ленте

обходом дефектов;

- алгоритмы решения вышеперечисленных задач.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсукдались на :

- Всесоюзной научно - технической кбнференции " Программно -методологические и программно . - технические комплексы САПР и ЛСТтг.г. Ижевск, IS88r.; ■

- Всесоюзной отраслевой конференции " Информатика комплексно -автоматизированной подготовки производств г. Иркутск, 1989 г.;

- Всесоюзной конференции " Применегаю ЭВМ в решении научно -технических и народнохозяйственных задач г. Уфа,' 1989'Г.;

- II Всесоюзном совещании по проблемам управления , г.Ташкент, 1989г.; ' -

- семинаре " САПР в листоштамповочном производстве г.Москва, 1991г,;

- научно-технической конференции " Теория и метода создания интеллектуальных -САПР в машиностроении и приборостроении г. Минск, 1992г.;

- конференции." Математичечкое'программирование и приложения г.Екатеринбург,•1993г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных статей.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложения. Объем основного текста ios страниц. Библиография включает 129 наименований.

Автор выражает благодарность кандидату технических наук, доценту кафедры БМиК УГАТУ Карэмовой Людмиле Михайловне за научные консультации и конструктивную помощь в период подготовки диссертационной работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приведен обзор Фундаментальных и прикладных . работ по -раскрою -промыилешшх материалов; . определено место подсистемы раскроя в АСУ ТШ; выделен класс рассматриваемых задач; сформулировано постановка задачи исследования.

Первые шаги в решети проблемы автоматизации ТПП Си ли сделаны Г.К.Горансккм, С.П.Митрофановым, А.М.Гильманом. В их работах сформулировата основы построения систем информационного описания машиностроительных объектов и процессов их проектирования,опроделен круг решаемых на ЭВМ задач .-

Автоматизирооашгая система технологической подготовки раскроя является подсистемой АСУ ТПП. Оптимизационное ядро составляют алгоритму расчета рационалышх планов раскроя. В работе рассмотрены -особенности раскроя проваленных материалов на современном этапе, дана классификация задач раскроя, -выделен класс исследуемых, задач прямоугольного ■ и линейного гильотинного раскроя ' листового, рулонного и профильного материалов в условиях серийного производства.

Исследования по оптимальному раскрою промышленных материалов начаты в конце 40-х годов Л.В.Канторовичем, В.Л.Залгаллором. Они показали, что задача раскроя относится к классу задач линейного программирования ( ЛП ). Со времени появления монографии этих авторов предложенный в ней аппарат бил развит, обобщен и доведен до законченных вычислительных схем. Но определенный класс задач, куда входит и задача раскроя материала с дефектами, остается малоизученным. Те немногие работы, которые посвящены этой проблеме, имеют чисто теоретический характер, тогда как стремление при решении практических задач более четко отражать реальные еконо мико -

• э ;

организационные факторы заставляют рассматривать1 процесс проектирования раскроя как ' « технико-экономическую задачу. Рациональное сочетайте математических методов и эвристических приемов - путь успешного решения такого рода задач.

Пусть для производства некоторого изделия из материала одного и того же сортамента изготавливают различные детали, некоторые из которых получаются из прямоугольных заготовок заданных размеров. Формируется комплект заготовок 2 = £ згг | С = 1,т |

с требуемым количеством В = ( Ь, ,Ъг ,... ,Ът ). Раскраиваемый

материал поступает на раскройно-заготовительный участок в виде

рулонов. Р = ^ drulJ,arulJ | / = - информация о размерах

рулонов. Для кавдого рулона известно количество дефектных точек на нем М^ и их координаты по длине и ширине рулона: д^ = |

р » 1,Шу, J = 1 ,п Искомый план раскроя представляет собой совокупность способов раскроя Я =•( г1 ,гг , ... ,гг ) с соответствующими интенсивностями применения X = (х1 ,хг , ... ,х1 ). Каждый из' способов раскроя г^ характеризуется номером раскраиваемого рулона Jk, вектором раскроя <хГ гк) =(а{( гк), аг( гк), ... ,ап( гк), Д, где а%( гк) -

количество заготовок вида (, получаемых при реализации способа гк . Каждая компонента вектора а ( гк) связана с массивом

структур 0ЪiJ, размерность которого равна • Ка1кдай

элемент массива определяет одну из областей расположения заготовки

с номером { в раскрое гк ( 1=1,т ), вс^го в данном раскрое таких

областей а(Сг.) штук ( J = 1, )• Элемент массива -

структура, которая состоит из трех полеП. Перт-.вд лвя иачи

/определяют координаты нижнего левого угла области 0ЬiJ, третье -признак расположения заготовки в области.

Задача ДО. Найти план раскроя & в Ы } материала

из Р с дефектами { } ' на заготовки из 2 в количестве В, удовлетворяющие требованиям :

1°. хк ъ о , ь - иг : '

I

•2°. 2 а(гк) = В ; к=1

з°. ( <&SJk^ &У0Jk> * УJOÍ>iJ ' у 3 " 1 * 1,т

J = 1,ai( rk> ; к = 1,1 ;

i

4°. l*k-8rulj --- min.

k=i k -

Если условие 3° "запрятать" в процесс построения способа раскроя, то задача 'является задачей ЛП. Однако попытка решить задачу с помощью соответствующих точных методов, например, метода последовательного улучшения,.приводит к чрезмерным затратам времени счета и машинной памяти , т.к. количество вариантов укладки достигает сотен миллионов из-за большой площади рулона.

Во второй главе предложен и разработан новый метод условной оптимизации. Мгтод основан на декомпозиции задачи. Решение проводится в несколько этапов : проводится расчет планов раскроя рулонов на продольные ленты; решается задача генерирования обобщающих раскроев; проводится расчет рационального размещения продольных остатков между лентами; осуществляется расчет плана раскроя лент на заготовки с обходом дефектов.

.Задача расчета планов раскроя рулонов на' продольные ленты

сводится к следующей оптимизационной задаче. Пусть Z и В- данные о заготовках и требуемом их количестве. Для уменьшения числа способов раскроя и увеличения длин рулона, разрезаемого по любому рз способов, имеет смысл объединить заготовки с одинаковыми или близкими (в пределах определенных допусков ) размерами в блоки. Любой блок с номером 12 = 1, 2,..., т2 (гп2 < т) получается объединением заготовок с номерами I е С{2 с (1, 2, ..., п) и характеризуется

своей шириной аЬ и длиной <ЗЬ : зЪ max ■ sz ;

12 12 leaiS

dbt2 = ]> fbt . dzt;. Пусть BL = ebi2 : 12 = 1, 2.....' m2j

- информация о блоках.

Задача R ¡J L 0 If. Для заданных BL, P, T найти совокупность способов раскроя R = £ rf, гг, ..., гг| и соответсвующие им длины X = ix,, хг, ..., Xj}, удовлетворяющие условиям

f• ^^ ^ Ос ft ~ if • • • i z

I

2. 2 (ai2(rk} ' Xk } = ••■• ,?г2 k=i

I

3. ¡х(,т) = ^ xk -«- mln .

k=i

При продольном раскрое рулонного материала значительное время занимает переналадка оборудования для реализации различных способов раскроя. С целью сокращения числа таких способов предлагается объединить различные раскрои которые мотаю реализовать одним сквозным рАзом. Тем сямм ульется увеличить число заготоиж, учиш-иукчцих в pwKpow. 3to уменьшает *р«мя ре^чидъчии »?

/ ; /улучшает технологичность раскроя.

Для каждого раскроя r^(í=í, I), используя/ и а(г<) можно построить вектор ширин раскроя рулона ыа продольные ленты /4 = ,

.....компоненты которого - ширины лент , получаемых при

реализации раскроя г1 ■ -•■ упорядочены по убыванию, где ' к - сложность I - го раскроя, - ширина /-ой ленты . Обозначим / - отображение вектора / на себя.

Определение. Будем называть раскрои г , приведенными к раскрою г и обозначать гр г, г^ >—г, если для соответствующих юл векторов ширин верны неравенства"

_ р р ' р

2°. 2- а, < «г - 2 /, .;

. {=1

}> 0 ,4 - 1, ь .

Тогда вектор ширин раскроя г равен Л

р

/ - (/Р, * /I ♦ , + ^ Л' оз* - а! - ^ /4<

р р

1=1

Задача. ОЛ (задача генерирования обобщающих раскроев).При заданной совокупности способов раскроя И = , ....

г^, соответствующих им длинах X = , ..., найти множество

способов раскроя Й и соответствующее ему множество интенсивностей

2, удовлетворяющих условиям:

I) если г е й, то г « Й : г г;

I I

2) если г , г е Й (( * то г ^ г ;

V Л ■ ^ J

3) V г 4 « Й з = | г^ | г^ г^ « Л | :

иЯг= П Л4 = Н , тогда 3?4 = ^ •

\

После решешм задачи ОН, шея множество раскроев Й, множество интенсиЕностей 2 и • информацию о. дефектах на рулоне В = I = 1, М | ,

где М - количество дефектов на рулоне, мы должны расставить рв&и и зафиксировать остатки таким образом, чтобы в них попало наибольшее количество дефектов. Пусть / ■ = (f¡,/2, ..., /к )- вектор ширин

раскроя г сложности к, а=(.о0, ■01, ...' ,ок ) - вектор остатков

этого раскроя, где о4 - остаток по ширине рулона между { - ой и (I + 1) - ой лентой, о0, ок - верхний и нижний краевые остатки.

После решения задачи ОН вектор остатков имеет вид о = СО, О,... , О, oзt ).

Каждый дефект на рулоне с координатами (<3х1,(1у%) может быть охарактеризован числом с1, которое показывает, попадг. т или нет данный дефект в одл из остатков между лентами, т.е.

1 , ват О з йу1 5 о0 + бг 1 , если з / « И,МЛ'

1 I ( 7г) - Ог * * ^ * +

1=1 1=1

О , в остальных случаях

Здесь J -отображение вектора ширин на себя, От - допустимое расстояние от края заготовки до дефекта.

ЗадачаГО ( рационального размещения продольных остатков между лентами). Для дэшого рулона исходного материала с множеством дефектов D на нем и для заданного раскроя г е Й сложности & найти отображение вектора ширин этого раскроя на себя 7 и вектор остатков о = С о0,о1, ... ,ок), которые удовлетворяют следующим условиям:

fe

1) £ о( = oat ; i=0

fed

2) J at -~ wax.

i=i

Далее можно осущетвлять раскрой, подбирая поочередно для каждого поступающего рулона наиболее подходящий' способ раскроя. По мере раскроя рулона должны корректироваться интенсивности 1, причем должна учитываться только-полезная длина заготовок.получаемых из рулона. Длины дефектных и концевого кусков не вычитаются из 1.

Пусть о = ( ( nr fcJf oij ) ; ( п2, k2, ot2) ; ... J - ректор

раскроя ленты с дефектами , где ni - номер ь'аготоБки, отрезаемой на t - ом шаге;

kt - количество заготовок с номером пг, отрезаемых на I -ом шаге;

ot получаемая на t -ом шаге длина куска ленты который надо

считать поперечным остатком.

Сформулируем задачу размещения заготовок в тенте с учетим дефектов.

Задача R L D. Из ленты, имеющей дефектные точки, требу-

ется получить га различных заготовок фиксированных размеров с!з{ , сл,

в количестве kzi . 1=1, п . Размеры раскраиваемой ленты dien,aim.

Известно количество дефектных точек М на ленте и координаты

С dzi, äyt ), 1=1, М расположения дефектов по длине и ширине рулона. Найти Еектор раскоя а =( ( п}, kjt otj); ( п2, ot2); ... ),

удовлетворяющий условиям :

1°. I кj < J\nft

2o. Y ( äzn * Ät + oti) i dien; i 1. •

3°. vt, шага раскроя, выполняется одно из условий: J ■

■ 3.1°. эJ : J ( üt*dzn +ott) в [ dxt - dr, dxi + dr ] i=i

r J-' J i

3.2°. вj : J ( ftj » dzn + otx) < dzt < J ( ¡гг - dzn + otjJ V l i=i 1 I=Í 1

v[f3len - 8zn + dr) >. min (dy£; alen - dy^] 4°. У ( dz„ « sz_ » fe. ) »- max .

u »I. 71. 1

t 1 1

В -третьей главе разработаны алгоритмы решетая поставленных задач. Расчет планов раскроя рулонов на продольные ленты ведется методом последовательного улучшения с алгоритмически "аполняемой матрицей ограничений. На каждом шаге итерационного процесса при этом решается задача построения способа раскроя, рекомендованного для включения в текущий план.

Алгоритм генерации способа раскроя предусматривает учет технологических ограничений , предъявляемых к раскрою условиями реального производства.

В ходе экспериментальных расчетов было замечено, что на первых

шагах итерационного процесса нецелесообразно вводить в план сложные способы раскроя .Поэтому- были разработаны алгоритмы поэтапного расчета планов раскроя с увеличением параметра допустимой сложности от этапа к этапу. В результате удалось улучшить качественные характеристики раскройного плана : уменьшается средняя сложность способов раскроя в плане. ККМ часто возрастает за счет выполнения большого числа итерационных шагов. Преимуществом такого подхода является также возможность учета в процессе расчетов ККМ, удовлетворяющего производство.По достижении такого КИМ дальнейшее усложнение плана прекращается. Соответствующее решение принимается технологом в режиме диалога или автоматизирование.

Для оценки алгоритмов решения задач раскроя рулонного материала о дефектами проведен вычислительный эксперимент, моделирующий процесс автоматизированного раскроя. Сравнение разработанных алгоритмов с ручной резкой дало увеличение коэффициента использования материала в пределах от '2 % до 13 Ж.

В четвертой главе описано 'созданное на основе предложенных алгоритмов ПО. Оно разработано в виде пакета прикладных программ ( ГШП ) " ЮЛ) предназначено для расчета планов раскроя рулонного и профильного материалов с дефектами, листового мерного и немерного.

ППЛ "Ш1И" имеет модульную структуру и содержит две самостоятельных управляющих. программы : для расчета продольного раскроя рулона ( (ЖРИ ), для оперативного раскроя рулона ( СОГ.О ). Всего в ГОШ 65 модулей. При этом- в ППП включен ряд модулей с одинаковыми функциональными назначению?. К 'ним относятся модули ввода и вывода, вариантность которых обеспечивает адаптация пакета на конкретном раскройно - заготовительном участке : формы ввода и вывода информации, наиболее близкие к существующим на данном предприятии, что облегчает и ускоряет внедрение результатов

расчета. В двух вариантах даются модули построения линейного способа раскроя, что связано с необходимостью учета специфики оборудования для разрезки рулонного материала на продолыше полосы. Второй вариант этих модулей ориентирован на гильотишше нокшщы.

Вариантность использования объективно - обусловленных двойственных оценок реализована в пакете с целью обеспечить настройку алгоритмов с учетом специфики, размеров и материалоемкости исходных заготовок и за счет сокращения маршрута, ведущего к оптимальному 'резеюю, с целью повысить кооК'щпе'п раскроя,■ одновременно улучшив технологи'.шоеть плана.

В IÏÏIII "FUID" реализован :

- расчет-продольного раскроя рулона ( управляющая программа GOLPR ) для ЕС ЭВМ ; '

- оперативна раскрой рулона ( управляющая программа GOID ) таи ГШ»

л. Dm

- выбор рациональной смеси материала ( управляющая программа GOISM ) Для ЕС ЗВМ.

Объем занимаемой оперативной' . памяти при расчетах продольных способов раскроя составляет 300' К, время расчетов на ЕС - 1046 от нескольких секунд до 10 минут. Для оперативного раскроя на 1БЧ ТО соответствующие параметры - до I00K и до 2-3 секунд.

ШШ "ШИП" гарантирует : экономию материала от 2 до 13 % ( в отдельных случаях до 18 % ) ; сокращение сроков проектирования в 10 - 15 раз. ,

ПО "ШЪд" используется в АСУ ТПР, В главе приводится методша его использования, включающая рекомендации по выбору маршрута проектирования, более полному'использованию возможностей, включению в состав АСУ ТПР.

В заключении сформулированы,основные результаты, полученные в диссертационной работе.

В приложении приведены описание Алгоритмов расчета, копия акта о внедрении работы в производство и примеры рассчитанных по программам ППП "ШИ>" планов раскроя.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Предложена постановка задачи серийного раскроя рулонного материала с дефектами, учитывающая .специфику технологической подготовки раскроя материала с точечными дефектами в условиях серийного . производства. Разработана математическая модель,позволяющая учитывать точечное " распределение дефектов к возможность их включения в заготовку.

2. Для решения задачи предложен и разработан метод условной оптимизации, основанный на декомпозиционном подходе., позволяющий решение ИР - полной задачи свести к решению последовательности задач меньшей размерности.- . Вадзленй и исследованы задачи, допускающие точные решения на основе ' применения методов математического и дшимического программирования.

3. В процессе исследования общей- -проблемы поставлены и решены следующие вспомогательные задачи, представляющие самостоятельный интерес :

1) задача расчета продольного раскроя рулона; .

2) задача генерирования обобщающих раскроев;

3) задача рационального размещения продольных остатков в рулоне между лентами;

4) задача раскроя ленты на заготовки с обходом дефектов.

4.Выполненное исследование позволило разработать серии алгоритмов, сочетающих идеи имитационного моделирования с оптимизацией-для вышеперечисленных задач.

5. Создано гибкое, легко адаптирующееся к различным

производственным условиям программное обеспечение в виде пакета прикладных программ "EJJLD" для решения поставленных задач, который гарантирует экономию материала от 2 до I3S ( в отдельных случаях до 18% ) по сравнению с ручной резкой, сокращение сроков проектирования в 10 - 15 раз.Разработана методшса ого использования автономно и в составе АСУ ТПР.

6. ППП "HJID" внедрен в АСУ раскроя офсетного материала нн Уфимском. заводе резиновых и технических, изделий. Документально подтвержденный ожидаемый экономический эффект от внедрения результатов диссертационной работы составляет двести тысяч рублей в год ( в ценах: 1991 годе ).

ОСНОВНЫЕ ТОЪЛИКАЦШ ПО ТЕГЛЕ ■ ДИССЕРТАЦИИ

1.' Григорчук ' Т.П.,. Соломещ "H.H. <ХЗ оптимизации раскроя рулонного материла с дефектными точками // Программно методологические и программно - технические комплексы САПР и АСТПП: Тез. докл. Ижевск, 1988 г.- С. 95.

2. Григорчук Т.И., Соломещ Н.И. О приближенном подходе к решению одномерной упакоЕки в контейнеры случайной емкости // Применение ЭВМ з решении научно -технических и народнохозяйственных задач : Тез. докл. Уфа, 1989 г.- С. 68.

3. Григорчук , Т.И., Соломещ Н.И. Автоматизированное управление раскроен рулона с обходом дефектных точек // Информатика комплексно - автоматизированной подготовки производств : Тез. докл. Иркутск, 1989 г.- С. 30 - 32.

4. Лагутин A.B., Григорчук Т.И. Управление раскроем рулона с обходом дефектных точек // Проблем управления - 89 : Тез. докл. Ташкент, 1989 г.- С. 40 - 41.

5. Наромова Jl.lL, Соломещ Н.И., Григорчук Т.И. Раскрой рулона

с обходом дефектных точек // САПР в листоштамповочном производстве :Тез. докл. Москва, 1991.г.- С. 62 - 64.

6. Григорчук Г.И., Карамова Л.М. Программное, обеспечение раскроя рулона с обходом дефектных точек // Теория и методы создания интеллектуальных САПР в машиностроении и приборостроении : Тез. докл. Минск, 19Э2 г.- 0.36 - 37.

7. Григорчук Т.И., Карамова Л.М. Алгоритмы решения задачи об упаковке контейнеров // Математическое программирование и приложения : Теп. докл. Екатеринбург, 19ЭЗ г.- С. 40.

ГРИГОРЧУК ТАТЬЯНА ИВАНОВНА

МОДЕЛИ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА РАСКРОЯ РУЛОНА О ДЕФЕКТНЫМИ ТОЧКАМИ И ИХ РЕАЛЮАЦИЯ В АСУ ТПП

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации' на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано к печати 12.05.93 Формат 60x84 I/I6

Бумага оберточная. Печать плоская. Усл. пвч. л. 1,0

Усл.кр.-отт. 0,9 Уч.-изд. л. 0,9 Тираа 100 вкз.

Заказ/// Бесплатно.

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАВДОШШ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ '

Уфимская типография N2 460000, Уфа - центр, К.Маркса, 12